[发明专利]一种使用单端口存储单元的双端口静态随机存储器

说明书

【技术领域】

本发明涉及静态随机存储器设计领域，特别涉及一种使用单端口存储单元的双端口静态随机存储器。

【背景技术】

双端口静态随机存储器支持在一个周期内，两个独立的端口同时读/写操作，数据吞吐率是单端口静态随机存储器的两倍。传统的两端口静态随机存储器采用两端口存储单元实现。

一个两端口存储单元的电路图如说明书附图1所示，它由一对交叉耦合的反相器106,111和四个NMOS传输门107-110组成；它有两条字线101，114；四条位线102，105，112，113。其中字线101，位线102,105用于端口A访问；其中字线114，位线112,113用于端口B访问。

一个单端口存储单元电路图如说明书附图2所示，它由一对交叉耦合的反相器206,208和两个NMOS传输门207,209组成；它有一条字线201；两条位线202,205。

由于两端口存储单元比单端口存储单元多两个晶体管，且字线和位线的数量是后者的两倍，因此在相同工艺下，两端口存储单元的版图面积是单端口存储单元的近两倍。

对于一个两端口存储单元，当两条字线同时打开时，存储单元的抗噪声能力下降，存储单元中的数据在噪声影响下可能发生丢失。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种使用单端口存储单元的双端口静态随机存储器，该静态随机存储器通过对单端口存储阵列在一个周期内进行两次读/写操作，并在输入输出数据接口处进行串并转换，从而实现双端口的静态存储器的功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种使用单端口存储单元的双端口静态随机存储器，包括行译码器、单端口存储单元阵列、复制单元a、复制单元b、控制电路与预译码器、列译码器及读写数据通路、复制电路a、复制电路b、预译码选择器、读写控制状态机、读出数据串并转换电路和写入数据并串转换电路；

行译码器通过多条字线连接单端口存储单元阵列、复制单元a和复制单元b；行译码器还通过多条行预译码输出连接预译码选择器；

单端口存储单元阵列通过多条位线连接列译码器及读写数据通路；

复制单元a通过复制位线a连接复制电路a；

复制单元b通过复制位线b连接复制电路b；

控制电路与预译码器通过多条端口a预译码输出和多条端口b预译码输出连接预译码选择器；控制电路与预译码器还通过本地写使能和灵敏放大器使能连接列译码器及读写数据通路；控制电路与预译码器还通过写数据时钟连接写入数据并串转换电路；

列译码器及读写数据通路通过多条列预译码输出连接预译码选择器；列译码器及读写数据通路还通过读出数据和灵敏放大器使能连接读出数据串并转换电路；列译码器及读写数据通路还通过写入数据连接写入数据并串转换电路；

复制电路a通过复制字线a和端口a复位信号连接读写控制状态机；

复制电路b通过复制字线b和端口a复位信号连接读写控制状态机；

预译码选择器通过端口a/b选择信号，端口a自定时信号和端口b自定时信号连接读写控制状态机；

读写控制状态机还通过端口a/b选择信号连接读数据串并转换电路和写入数据并串转换电路。

本发明进一步的改进在于：所述单端口存储单元阵列由若干6管静态随机存储器单元阵列构成。

本发明进一步的改进在于：预译码选择器根据端口a/b选择信号对端口a预译码输出和端口b预译码输出做出选择；当sel为低电平时，选择端口a预译码输出为预译码器的输出；当sel为高电平时，选择端口b预译码输出为预译码器的输出；端口a自定时信号决定端口a预译码输出有效时预译码输出信号的脉冲宽度；端口b自定时信号决定端口b预译码输出有效时预译码输出信号的脉冲宽度。

本发明进一步的改进在于：所述写入数据并串转换电路，根据端口a/b选择信号，将端口a的写入数据或端口b的写入数据作为写入数据并串转换电路的输出数据；当sel为低电平时，将端口a的写输入数据作为写入数据并串转换电路的输出数据；当sel为高电平时，将端口b的写输入数据作为写入数据并串转换电路的输出数据。

本发明进一步的改进在于：所述读出数据串并转换电路，根据端口a/b选择信号，将读出数据并行输出到端口a和端口b；当sel为低电平时，将读出数据输出到端口a读出数据；当sel为高电平时，将读出数据输出到端口b读出数据。